新能源汽车动力电池产业技术路线研究(附件)【字数：14038】
摘 要现如今，由于经济的快速发展使得全球的石油消耗量日益增加，石油危机变成了全世界关注的焦点问题。汽车产业的快速化发展进程导致了对能源消耗需求越来越大，与此同时，由于汽车带来的环境污染等问题也让人十分担忧。为解决这两大难题，世界各个国家都在努力的寻找新能源，为保证汽车产业可以持续发展而添加活力。汽车动力源的核心——动力电池在此过程中便显得十分重要，因而它的技术水准发展，以及安全、种类、性能和成本等方面成为了当下电池行业发展需要攻克的主要问题。本文简述了动力电池的发展近况以及电池技术水平提升的情况。以车载电池的分类为基础，说明了各类动力电池的基本结构与工作原理。本文以新能源发展为目标，对未来可持续发展有所期待，为此，着重研究动力电池共性技术发展路线。与此同时，分析当下的政策因素，提出一些有关动力电池问题的解决方法。
目 录
第一章 新能源汽车动力电池的发展 1
1.1动力电池关键技术的突破 1
1.2动力电池需求量的增长动态 1
1.3磷酸铁锂和三元电池材料市场变化 2
1.4动力电池低成本、高性能的发展 2
第二章 新能源汽车动力电池的种类 4
2.1铅酸蓄电池 4
2.1.1铅酸蓄电池的种类 4
2.1.2铅酸蓄电池的构造 4
2.1.3铅酸蓄电池的工作原理 5
2.2金属氧化物镍电池 7
2.2.1金属氧化物镍电池的结构 7
2.2.2金属氧化物镍电池的工作原理 7
2.2.3金属氧化物镍电池的性能 7
2.3锂离子电池 8
2.3.1锂离子电池的结构 8
2.3.2锂离子电池的工作原理 8
2.3.3锂离子电池的放电性能 9
2.3.4锂离子电池的特点 10
2.4超级电容器 10
2.4.1超级电容器的结构 10
2.4.2超级电容器的工作原理 11
2.5飞轮储能装置 12
2.5.1飞轮储能装置的结构 12
2.5.2飞轮储能装置的工作原理 12
2.5.3飞轮储能装置的特点 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
13
第三章 动力电池技术发展路线 14
3.1汽车动力电池总体技术路线图 14
3.1.1 EV用动力电池技术路线 14
3.1.2 PHEV用动力电池技术路线 14
3.2新体系电池 15
3.3关键材料技术路线 15
3.3.1正极材料路线 15
3.3.2负极材料路线 16
3.3.3隔膜材料技术路线 17
3.3.4电解液技术路线 17
3.4关键共性技术路线 18
3.4.1动力电池制造路线 18
3.4.2动力电池回收路线 18
3.4.3动力电池测试评价路线图 19
第四章 新能源动力电池路线的政策解析与建议 20
4.1政策路线背景 20
4.2政策路线解析 20
4.2.1财政补贴解析 20
4.2.2动力电池解析 20
4.3未来路线的政策建议 21
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
第一章 新能源汽车动力电池的发展
1.1动力电池关键技术的突破
新能源汽车的核心是动力电池，所以新能源汽车的续驶里程、动力性、安全性等都与它息息相关，而它也是新能源汽车能否顺利发展的关键技术之一。最近几年，得幸于国家政策的大力支持，我国新能源汽车推广应用进程的脚步越来越快，并且由于它进程的加快也使得车用动力电池配套需求量较大提升。在新能源汽车推广销售正式启动之后，电池市场的需求量急速上升。在2014 年和2015 年期间，我国动力电池市场迎来突破性快速发展，2016 年在保持产量快速增长的基础上，更加重视产品性能的优化，我国自主研发的动力电池，其单体技术已经达到世界水平，但是在产品性能、安全性和寿命等方面仍需要一些技术上的提升[1]。
1.2动力电池需求量的增长动态
如图11所示，在2016年，动力电池产业发展势头依旧迅猛，但从图中可以看出，20112013这三年间，新能源汽车动力电池市场形势不好，其基础的配套电能都没有超过10亿Wh，增长的幅度很小[1]。在2014到2015的过度期间，新能源汽车市场迎来了转折点，锂离子动力电池的市场需求量骤增，有关企业快速扩张，加大生产力度，市场需求得以缓和，动力电池需求量保持高速增长动态。
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图11 20112016年新能源汽车动力电池分技术类型需求量
根据企业对产品产量的预测与规划和市场所产生的实际需求，2015年，动力电池行业所面对的严峻问题如产量不足、供不应求等，这些问题在2105年年底和2016年都得到了大幅度的解决，但由于市场供给率的快速上升又使得供给过剩等新的问题的出现，在此过程中，更不难发现，为了增加产量很多企业只关注快速扩大生产而没有对自己的技术以及研发能力做进一步的提升，因此，在高端动力电池这一方面我国市场仍有很大的空缺。
1.3磷酸铁锂和三元电池材料市场变化
如果将不同电池以材料角度来看，在2016这一年，磷酸铁锂电池的总电量占据市场的72.39%；三元材料电池占24.06%；锰酸锂电池占3.19%，其他则占0.36%[2]。具体如图12所示：
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图12 2016年不同材料动力电池供应电量
如果将车型细分，其实不难看出：在纯电动乘用车板块中，以采用三元材料为主，而锰酸锂电池以及其他材料的电池则显得的相对薄弱一些。在客车与乘用车板块中，磷酸铁锂电池占主体地位，三元材料与磷酸铁锂电池则显得微乎其微。最后在专用车模块中，磷酸铁锂与三元材料电池市场份额相差无几，占到了90%左右[3]，其他材料电池比较少量，参考图13：
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图13 2016不同材料动力电池分电池类型配套电量
1.4动力电池低成本、高性能的发展
为达到新能源汽车的普及应用，它的核心能源动力电池便需要做到许多技术上的突破，例如提高能量的密度、使用寿命、降低生产的成本。在未来的一段时间里，需要提升各个方面来达到推广应用规模的基本要求，包括像是提升动力电池的耐久性、环境适应性和安全性等，这些问题都需要进一步技术的支撑与发展。
目 录
第一章 新能源汽车动力电池的发展 1
1.1动力电池关键技术的突破 1
1.2动力电池需求量的增长动态 1
1.3磷酸铁锂和三元电池材料市场变化 2
1.4动力电池低成本、高性能的发展 2
第二章 新能源汽车动力电池的种类 4
2.1铅酸蓄电池 4
2.1.1铅酸蓄电池的种类 4
2.1.2铅酸蓄电池的构造 4
2.1.3铅酸蓄电池的工作原理 5
2.2金属氧化物镍电池 7
2.2.1金属氧化物镍电池的结构 7
2.2.2金属氧化物镍电池的工作原理 7
2.2.3金属氧化物镍电池的性能 7
2.3锂离子电池 8
2.3.1锂离子电池的结构 8
2.3.2锂离子电池的工作原理 8
2.3.3锂离子电池的放电性能 9
2.3.4锂离子电池的特点 10
2.4超级电容器 10
2.4.1超级电容器的结构 10
2.4.2超级电容器的工作原理 11
2.5飞轮储能装置 12
2.5.1飞轮储能装置的结构 12
2.5.2飞轮储能装置的工作原理 12
2.5.3飞轮储能装置的特点 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
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第三章 动力电池技术发展路线 14
3.1汽车动力电池总体技术路线图 14
3.1.1 EV用动力电池技术路线 14
3.1.2 PHEV用动力电池技术路线 14
3.2新体系电池 15
3.3关键材料技术路线 15
3.3.1正极材料路线 15
3.3.2负极材料路线 16
3.3.3隔膜材料技术路线 17
3.3.4电解液技术路线 17
3.4关键共性技术路线 18
3.4.1动力电池制造路线 18
3.4.2动力电池回收路线 18
3.4.3动力电池测试评价路线图 19
第四章 新能源动力电池路线的政策解析与建议 20
4.1政策路线背景 20
4.2政策路线解析 20
4.2.1财政补贴解析 20
4.2.2动力电池解析 20
4.3未来路线的政策建议 21
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
第一章 新能源汽车动力电池的发展
1.1动力电池关键技术的突破
新能源汽车的核心是动力电池，所以新能源汽车的续驶里程、动力性、安全性等都与它息息相关，而它也是新能源汽车能否顺利发展的关键技术之一。最近几年，得幸于国家政策的大力支持，我国新能源汽车推广应用进程的脚步越来越快，并且由于它进程的加快也使得车用动力电池配套需求量较大提升。在新能源汽车推广销售正式启动之后，电池市场的需求量急速上升。在2014 年和2015 年期间，我国动力电池市场迎来突破性快速发展，2016 年在保持产量快速增长的基础上，更加重视产品性能的优化，我国自主研发的动力电池，其单体技术已经达到世界水平，但是在产品性能、安全性和寿命等方面仍需要一些技术上的提升[1]。
1.2动力电池需求量的增长动态
如图11所示，在2016年，动力电池产业发展势头依旧迅猛，但从图中可以看出，20112013这三年间，新能源汽车动力电池市场形势不好，其基础的配套电能都没有超过10亿Wh，增长的幅度很小[1]。在2014到2015的过度期间，新能源汽车市场迎来了转折点，锂离子动力电池的市场需求量骤增，有关企业快速扩张，加大生产力度，市场需求得以缓和，动力电池需求量保持高速增长动态。
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图11 20112016年新能源汽车动力电池分技术类型需求量
根据企业对产品产量的预测与规划和市场所产生的实际需求，2015年，动力电池行业所面对的严峻问题如产量不足、供不应求等，这些问题在2105年年底和2016年都得到了大幅度的解决，但由于市场供给率的快速上升又使得供给过剩等新的问题的出现，在此过程中，更不难发现，为了增加产量很多企业只关注快速扩大生产而没有对自己的技术以及研发能力做进一步的提升，因此，在高端动力电池这一方面我国市场仍有很大的空缺。
1.3磷酸铁锂和三元电池材料市场变化
如果将不同电池以材料角度来看，在2016这一年，磷酸铁锂电池的总电量占据市场的72.39%；三元材料电池占24.06%；锰酸锂电池占3.19%，其他则占0.36%[2]。具体如图12所示：
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图12 2016年不同材料动力电池供应电量
如果将车型细分，其实不难看出：在纯电动乘用车板块中，以采用三元材料为主，而锰酸锂电池以及其他材料的电池则显得的相对薄弱一些。在客车与乘用车板块中，磷酸铁锂电池占主体地位，三元材料与磷酸铁锂电池则显得微乎其微。最后在专用车模块中，磷酸铁锂与三元材料电池市场份额相差无几，占到了90%左右[3]，其他材料电池比较少量，参考图13：
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图13 2016不同材料动力电池分电池类型配套电量
1.4动力电池低成本、高性能的发展
为达到新能源汽车的普及应用，它的核心能源动力电池便需要做到许多技术上的突破，例如提高能量的密度、使用寿命、降低生产的成本。在未来的一段时间里，需要提升各个方面来达到推广应用规模的基本要求，包括像是提升动力电池的耐久性、环境适应性和安全性等，这些问题都需要进一步技术的支撑与发展。
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